Тема 2. Информационное обеспечение асу
Цель лекции – рассмотреть следующие вопросы:
2.1. Информационное обеспечение транспортного процесса. Основы теории информации. Требования, предъявляемые к данным АСУ. Состав внешнего информационного обеспечения АСУ. Классификаторы. Кодирование данных. Унифицированная система документов. Документооборот и технологические схемы его организации в условиях безбумажной технологии. Внутримашинное информационное обеспечение. Методы контроля и защиты данных, используемых в АСУ.
2.2. Назначение и виды систем и средств связи на транспорте.Сферы применения различных систем связи на транспорте. Автоматизированное диспетчерское управление перевозками.
Термин «информация» происходит от латинского слова informatio -разъяснение, изложение, осведомленность. Понятие информации должно быть связано с определенным объектом, свойства которого отражает. Кроме того, наблюдается относительная независимость информации от носителя, поскольку возможны ее преобразование и передача по различным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов независимо от ее содержания.
Любое управление осуществляется на основе информации. Автоматизи-рованная система управления строится на машинной обработке информации.
В качестве информации могут быть первичные данные о параметрах каких-либо объектов, справочно-информационные показатели, указы, директивы и т.д.
Информационные процессы в АСУ включают в себя: сбор, преобразование, использование информации (рис.3):
Рисунок 3 - Обобщенная схема информационных процессов в АСУ
Процесс сбора информации состоит из процедур поиска и отбора. В свою очередь поиск информации осуществляется в результате выполнения процедур целеполагания и использования конкретных методов поиска. Методы поиска бывают «ручные» и автоматизированные. Они включают в себя такие процедуры, как формирование «поискового образа» (в явном или неявном виде), просмотр поступающей информации с целью сравнения ее на адекватность поисковому образу.
Поиск информации, хранимой в памяти компьютера, осуществляется как самостоятельное действие при выполнении ответов на различные запросы и как вспомогательная операция при обработке информации.
Отбор информации производится на основе ее анализа и оценки ее свойств (объективность, достоверность, актуальность и пр.).
Процесс хранения связан с необходимостью накопления и долговременного хранения данных, с обеспечением их актуальности, целостности, безопасности, доступности. В настоящее время определяющим направлением реализации этой операции является концепция базы данных, склада (хранилища данных).
Основу процесса преобразования информации составляют процедуры обработки информации. Процесс обработки информации состоит в получении одних «информационных объектов» из других «информационных объектов», путем выполнения некоторых алгоритмов; он является одной из основных операций, выполняемых над информацией и главным средством увеличения объема и разнообразия информации.
Реализация всех действий, выполняемых в процессе обработки информации, осуществляется с помощью разнообразных программных средств.
В то же время процедуры кодирования, формализации, структурирования можно вполне обоснованно отнести к процедурам обработки информации. Наряду с вышеперечисленными, к процессам обработки информации относятся также информационное моделирование, вычисления по формулам (численные расчеты), обобщение, систематизация, классификация, структурирование, кластеризация, схематизация и т. п.
При передаче информации осуществляется ее перевод из одной формы представления или существования в другую, что определяется потребностями, возникающими в процессе реализации информационных технологий.
Процесс передачи (распространение ее в пространстве) может относиться как к процессу ее преобразования, так и к процессу использования, и состоит, в свою очередь, из процедур кодирования, восприятия и расшифровки. В процессе транспортирования осуществляют передачу информации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого доступа к ней, используя при этом различные способы преобразования. Основным физическим способом реализации операции транспортировки является использование локальных сетей и сетей передачи данных.
Создание данных как процесс обработки предусматривает их образование в результате выполнения некоторого алгоритма и дальнейшее использование для преобразований на более высоком уровне.
Важнейшим процессом использования информации субъектом является процесс подготовки и принятия решений. Поддержка принятия решения является наиболее важным действием, выполняемым при обработке информации. Широкая альтернатива принимаемых решений приводит к необходимости использования разнообразных математических моделей. Наряду с этим часто использование информации сводится к процедурам формирования документированной информации (документов) с целью подготовки информационного или управляющего воздействия.
Защита информации (контроль, безопасность и целостность) направлена на адекватное отображение реального состояния предметной области в информационной модели и обеспечивают защиту информации от несанкционированного доступа (безопасность) и от сбоев и повреждений технических и программных средств.
Создание документов, сводок, отчетов заключается в преобразовании информации в формы, пригодные для чтения как человеком, так и компьютером. С этим действием связаны и такие операции как обработка, считывание, сканирование и сортировка документов.
Информационное обеспечение АСУ — это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения БД и собственно БД (массивы информации).
Назначение информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Требования, предъявляемые к данным АСУ:
интеграция информационных потоков на основе однократного ввода информации о технологических событиях и многократное использование;
обеспечение защиты информации;
повышение надежности функционирования информационного обеспечения путем дублированного хранения на внешних носителях.
Информационное обеспечение подразделяется на две большие группы: внемашинное и внутримашинное обеспечение.
Внемашинное (внешнее) обеспечение представлено системой классификаторов и кодификаторов информации, системой документации, организацией документооборота.
Классификация – это система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.
Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства. Применительно к информации существуют информационные объекты.
Классификация оказывается необходимой в ряде случаев, например, при хранении информации, когда накапливаемые данные должны храниться в форме, удобной для последующего их извлечения. При этом выбираются определенные классификационные признаки, которые вносятся в саму информацию и хранятся вместе с основной информацией.
Для того, чтобы приспособить информацию для обработки и передачи по каналам связи, ее нужно сначала упорядочить (классифицировать), а затем формализовать (закодировать).
Классификатор – это документ, с помощью которого осуществляется формализованное описание информации, содержащей наименования объектов, наименования классификационных группировок и их кодовые значения.
Результат упорядоченного распределения объектов заданного множества носит название классификации. Совокупность правил распределения объектов множества на подмножества называется системой классификации. То свойство или характеристика объекта классификации, которое позволяет установить его сходство или различие с другими объектами классификации, называется признаком классификации. Множество или подмножество, объединяющее часть объектов классификации по одному или нескольким признаком, носит название классификационной группировки.
В настоящее время существуют иерархическая и многоаспектная (фасетная) системы классификации.
Все классификаторы, разрабатываемые и используемые в АСУ, имеют эталонную и рабочую формы. Эталонная форма классификатора – это официальное издание классификатора на бумажном носителе, удобное для осуществления его ведения. Рабочая форма классификатора – это весь классификатор или его раздел, занесенный на машинный носитель и удобный для обработки информации.
Перечень классификаторов определяется на основе анализа реквизитного состава первичных и результативных документов и выделения всей совокупности реквизитов – признаков.
Далее определяют назначение классификаторов. Каждый классификатор может быть предназначен для однозначной идентификации объекта, передачи информации на расстояние по каналам связи или для поиска и логической обработки первичной информации с целью получения и выдачи результативной информации.
По сфере действия выделяют следующие виды классификаторов:
международные (входят в состав Системы международных экономических стандартов и обязательны для передачи информации между организациями разных стран мирового сообщества);
общегосударственные (общесистемные, обязательные для организации передачи и обработки информации между системами государственного уровня внутри страны);
отраслевые (для выполнения процедур обработки и передачи информации между организациями внутри отрасли);
локальные (используются в пределах отдельных предприятий).
После того, как создана система классификации и произведено распределение объектов в соответствии с этой классификацией, им присваиваются соответствующие коды.
Код – это условное обозначение объектов или группировок в виде знака или группы знаков в соответствии с принятой системой. Код базируется на определенном алфавите.
Кодирование – это процесс присвоения условных обозначений объектом и классификационным группам по соответствующей системе кодирования.
Совокупность правил, по которым определяются системы кодов и порядок их использования, называют системой кодирования.
Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.
В системе кодирования используются 2 группы методов:
- в классификационной системе кодирования необходима предварительная классификация объектов на основе иерархической или фасетной системы;
- регистрационная система кодирования предварительной классификации объектов не требует.
Пример: В соответствии с «Классификатором специальностей высшего и послевузовского образования РК», код специальности 5В090100 «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта» построен следующим образом: цифра «5» идентифицирует специальности высшего образования, буква «B» соответствует специальностям бакалавриата, цифра «9» относит специальность к сфере услуг, «01» - порядковый номер специальности в разделе «услуги», «00» - зарезервировано для указания образовательной программы.
Кодирование информации в АСУ воздушного транспорта
Коды, используемые в гражданской авиации, в зависимости от сферы применения коды могут состоять из 2 или 3 символов.
Авиакомпании или другие организации используют коды в следующих случаях: при оформлении полетной документации; при оформлении и передаче коммерческой перевозочной информации; для оформления и передачи аэронавигационной информации т.д.
Коды используются для идентификации авиакомпаний и других организаций, участвующих в авиаперевозке. При оформлении перевозочных документов необходимо помнить, что каждый номер документа должен начинаться с трехбуквенного кода авиакомпании.
В коммерческой деятельности ГА коды присваиваются, изменяются и отменяются Международной ассоциацией воздушного транспорта (ИАТА) по запросам авиакомпаний.
В настоящее время коды авиакомпаний используются следующим образом:
2-х символьное обозначение применяется авиакомпаниями для процедур бронирования, составления расписания движения воздушных судов, оформления авиабилетов, при оформлении списков пассажиров, при передаче международных телекоммуникационных сообщений и для других коммерческих обращений;
3-х буквенный код авиакомпаний применяется для воздушного контроля и аэронавигационной фиксации телекоммуникационных сообщений;
3-х цифровой код используется при взаиморасчетах по перевозкам, например:
Авиакомпания |
2символовый код |
3 буквенный код |
3 цифровой код |
Air Astana |
KC |
KZR |
465 |
American Airlines |
AA |
AAL |
001 |
British Airways |
BA |
BAW |
125 |
Lufthansa |
LH |
GEC |
020 |
KLM |
KL |
KLM |
074 |
Кроме авиакомпаний и других организаций коды имеют страны, города, аэропорты, национальные валюты стран.
Коды стран и национальных валют устанавливаются Международной организацией стандартов (ISO - International Organization for Standardization) и применяются, в основном, для информации при тарификации воздушных перевозок.
Например: Казахстан имеет код KZ, а национальная казахстанская валюта - тенге - KZT; Россия - RU, а российский рубль - RUR.
Кроме стран свои коды могут иметь и крупные провинции. Например, код США -US, но каждый штат имеет свой код -. Alabama - AL, California - СА.
Для определения кода города/аэропорта ИАТА периодически выпускает специализированные сборники - Administration of Location Identifiers.
Хотя многие из этих кодов вполне очевидны, не все следуют одному шаблону, например:
IATA код |
Название города (страны) |
LON |
Лондон (Великобритания) |
AMS |
Амстердам - (Нидерланды) |
BER |
Берлин (Германия) |
NYC |
Нью-Йорк (США) |
ALA |
Алматы (Казахстан) |
TSE |
Астана (Казахстан) |
YVR |
Ванкувер (Канада) |
Если город имеет более одного аэропорта или аэропорт имеет свое личное имя, то в списке городов обозначено имя этого аэропорта и его код.
-
Код аэропорта
Название аэропорта
Код города
Код страны
LGW
Гатвик
LON
GB
LHR
Хитроу
LON
GB
STN
Станстед
LON
GB
BYK
Быково
MOW
RU
DME
Домодедово
MOW
RU
SVO
Шереметьево
MOW
RU
VKO
Внуково
MOW
RU
JFK
Джон Ф.Кеннеди
NYC
US
NYC
Ла Гардиа
NYC
US
Правильное применение кодов помогает стандартизировать, упростить и ускорить оформление и обмен международной перевозочной информацией, тем самым значительно улучшая сервис при организации воздушных перевозок и повышая безопасность полетов.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель — это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
к унифицированным системам документации;
к унифицированным формам документов различных уровней управления;
к составу и структуре реквизитов и показателей;
к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:
чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
Пример.
Простейшая схема потоков данных – схема, в которой отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника - от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
классификацию и рациональное представление информации.
При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления. Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.
Внутримашинное информационное обеспечение включает информационную базу автоматизированных систем (базу данных, БД), которая представлена массивами условно-постоянной и текущей информации.
К первой группе относятся классификаторы всех видов, справочники, нормативные данные, специальным образом организованные и хранящиеся в долговременной памяти компьютеров.
Ко второй группе относятся массивы текущих данных о хозяйственных операциях и массивы первичных документов. Способы организации и хранения этих данных могут быть разными и определяются особенностями используемого программного обеспечения.
База данных - это поименованная совокупность данных, относящихся к определенной предметной области, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными. БД состоит из записей, которые делятся на поля. Запись является наименьшей единицей обмена данными между оперативной и внешней памятью, поле - наименьшей единицей обработки данных.
Для создания и обработки баз данных необходим комплекс программ, которые бы обеспечивали автоматизацию всех операций, связанных с решением этих задач. Такой комплекс программ получил название системы управления базами данных (СУБД). СУБД - это совокупность программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных.
Основной составной частью СУБД является ее ядро - управляющая программа, предназначенная для автоматизации всех процессов, связанных с обращением к базам данных. После запуска СУБД ее ядро постоянно находится в основной памяти и организует обработку поступающих запросов, управляет очередностью их выполнения, взаимодействует с прикладными программами и операционной системой, контролирует завершение операций доступа к БД, выдает сообщения. Важнейшей функцией ядра является организация параллельного выполнения запросов.
СУБД, являясь инструментальным средством и средством организации доступа к базам данных, не решает никаких прикладных расчетных задач. Обработка найденных системой данных, вычисления, формирование выходных документов по заданной форме выполняются с помощью прикладных программ.
Основной тип современных баз данных - реляционные БД. В таких БД информация о предметной области отображается в таблицах. В теории реляционных баз данных синоним таблицы – отношение (relation), отсюда происходит термин «реляционный».
Ключевой элемент таблицы (ключ) - такое ее поле (простой ключ) или строковое выражение, образованное из значений нескольких полей (составной ключ), по которому можно определить значения других полей для одной или нескольких записей таблицы. На практике для использования ключей создаются индексы - служебная информация, содержащая упорядоченные сведения о ключевых значениях.
Первичный ключ (primary key) - главный ключевой элемент, однозначно идентифицирующий строку в таблице. Связь (relation) - функциональная зависимость между объектами. В реляционных базах данных между таблицами устанавливаются связи по ключам, один из которых в главной (родительской) таблице - первичный, второй - внешний ключ - во внешней (дочерней) таблице, как правило, первичным не является и образует связь "один ко многим" (1:N). В случае первичного внешнего ключа связь между таблицами имеет тип "один к одному" (1:1). Информация о связях сохраняется в базе данных.
Внешний ключ - ключевой элемент подчиненной (внешней, дочерней) таблицы, значение которого совпадает со значением первичного ключа главной (родительской) таблицы.
В базе данных записи, как правило, упорядочены по одному из полей (основному ключу), что позволяет сократить перебор записей при чтении файла БД. Для уменьшения времени поиска данных по неключевым полям создаются индексные файлы. Построение индексного файла выполняется автоматически самой СУБД.
Транзакция - изменение информации в базе в результате выполнения одной операции или их последовательности, которое должно быть выполнено полностью или не выполнено вообще. В СУБД существуют специальные механизмы обеспечения транзакций.
Выступая в качестве программного интерфейса между пользователем и базой данных, СУБД предоставляет пользователю два режима работы: интерактивный (режим меню, графический) и программный (командный).
В режиме меню система выводит на экран в виде пунктов меню ряд альтернативных вариантов работы, один из которых пользователь должен выбрать. Далее система выполняет все предусмотренные этим пунктом операции, по окончании которых, как правило, осуществляется возврат в меню Обычно при запуске СУБД сразу входит в этот режим.
Режим меню обеспечивает высокий уровень автоматизации работы пользователя, отличается хорошей наглядностью, прост в освоении, не требует знания языка программирования (язык программирования в этом режиме не используется). Однако возможности режима меню по созданию достаточно гибких и сложных информационных систем ограничены.
В программном режиме происходят ввод и выполнение отдельных операторов языка программирования, составление, отладка и выполнение программы в целом. От пользователя требуется знание языка программирования.
Программа в СУБД, так же как и в стандартных системах программирования, представляет собой последовательность операторов языка программирования. Язык SQL (Structured Query Language) - универсальный язык работы с базами данных, включающий возможности ее создания, модификации структуры, отбора данных по запросам, модификации информации в базе и прочие операции манипулирования базой данных.
Можно считать, что деление информационного обеспечения на внемашинное и внутримашинное весьма условно, так как современная автоматизированная технология решения задач базируется в основном на информационных файлах, размещенных в памяти компьютера. Происходит первичное создание первичных документов компьютером, в то время как ввод с бумажных носителей постоянно сокращается. Документооборот приобретает автоматизированную форму, маршруты движения документов устанавливаются программно.
В качестве примера рассмотрим технологию электронного билета на воздушном транспорте.
100%-ный переход международных авиакомпаний на электронный билет в 2008 г. стал самым известным примером значимости новых технологий для авиаперевозок. Это основной проект программы IATA «Simplifying the Business (StB)» — «Упрощая бизнес». Электронные билеты позволили сократить затраты перевозчиков, избавив от необходимости печатать проездные документы, а также распространять бланки по сети агентов и касс. Туристические агентства были избавлены от обременительной обязанности по доставке авиабилетов своим клиентам. А пассажиры выиграли от тех удобств, которые электронный билет внес в путешествия.
В идеально организованной технологической цепочке: call center/ интернет бронирование - оплата по кредитке - электронный билет - киоск автоматизированной регистрации в аэропорту, авиакомпания лишь единожды встречается со своим пассажиром - в процессе перевозки (которая и является первичной задачей перевозчика).
Электронный билет (ЕТ) – это электронный аналог бумажного авиабилета. Он несет в себе все те же функции, что и бумажный билет. Он может быть возвращен или перебронирован (если позволяют правила применения тарифа). Единственное его отличие – это то, что вся информация, отображавшаяся ранее на бумаге, теперь надежно хранится в специальной электронной базе данных.
По мере прохождения пассажиром различных стадий обслуживания, например, «приобретение билета — возврат/обмен — регистрация в аэропорту», в электронной копии билета отражаются все состояния обслуживания, так как электронный билет является методом документирования продажи и отслеживания пассажирской перевозки без оформления бумажного документа. Все этапы пассажирской перевозки отслеживаются и хранятся в специальном электронном файле. Данную функцию берет на себя база электронных билетов (e-ticket сервер – ETS GDS или собственный E-ticket сервер авиакомпании).
Адекватное изменение состояний электронного билета происходит благодаря постоянному информационному взаимодействию автоматизированных систем, участвующих в обслуживании пассажиров: инвенторной системы бронирования, включая базу электронных билетов, распределительных систем, систем регистрации и управления отправками в аэропортах вылета.
Для пассажиров электронный билет имеет ряд преимуществ перед обычным бумажным - его нельзя потерять или забыть дома, для посадки на рейс на стойке регистрации необходимо предъявить только паспорт, что значительно упрощает процедуру регистрации. Другим важным аспектом является возможность покупки билетов при помощи Интернета. Используя систему электронного бронирования авиакомпании, пассажир может самостоятельно планировать свой полет с помощью компьютера в режиме on-line, не выходя из дома или офиса.
Электронный билет позволил провести другие изменения, которые дополнили эффект его внедрения, данные преобразования также были частью программы «Simplifying the Business». Одним из примеров можно назвать посадочный талон с бар-кодом (ВСВР). Такой посадочный талон можно распечатать дома на принтере или, что еще более удобно, отправить на смартфон или другое мобильное устройство. Он заменил посадочные с магнитной полосой, которые обходились значительно дороже и получить которые можно было только в аэропорту. Даже затраты на техническое обслуживание системы, считывающей информацию с посадочного, сократились. Сканеры бар-кодов стоят дешевле и ломаются гораздо реже, чем те, что необходимы для считывания информации с магнитной полосы. Новые посадочные зачастую печатаются еще до приезда в аэропорт, это позволяет сократить количество печатных устройств и более эффективно использовать внутреннее пространство пассажирских терминалов.
Методы контроля и защиты данных, используемых в АСУ
Обеспечение необходимого уровня достоверности преобразования информации в АСУ включает методы обнаружения допущенных ошибок и мероприятия по предотвращению их возникновения.
Методы обнаружения ошибок базируются на анализе информации по синтаксическому и семантическому содержанию. В первом случае контролируются элементарные составляющие информации – знаки, во втором – смысловое содержание информации, ее логичность, согласованность данных.
Мероприятия по обнаружению ошибок в первичной информации должны способствовать выявлению максимально возможного числа вида ошибок (в реквизитах, формате сообщения и т. д.); использованию минимальной информационной избыточности; применению наименьшего числа дополнительных технических средств по сравнению с основным оборудованием; обеспечению сквозного контроля информации на всех фазах ее преобразования; возможности использования для широкого круга задач с различным характером информации и разными схемами технологии преобразования; обеспечению минимальных текущих и капитальных затрат.
Универсального метода контроля информации нет, поэтому обеспечение заданной достоверности достигается комплексным применением ряда конкретных методов.
К основным методам обнаружения ошибок в информации, которые базируются на информационной и программной избыточности относят:
метод контрольных сумм;
метод защиты реквизитов контрольным разрядом;
метод контроля разряда сообщения;
программно-логические методы контроля.
Методы обнаружения ошибок и повышения достоверности при передаче информации по каналам связи можно разделить на три группы:
- основанные на повторении передачи символа или сообщения с последующим сравнением принятых текстов;
- предусматривающие использование избыточного кодирования;
- основанные на передаче данных с применением обратной связи.
В первой группе методов сообщение или отдельные символы информации передаются по каналам связи трижды. Все три версии запоминаются, сравниваются и принимается решение по «большинству», т. е. два из трех совпали, то их считают истинными.
Вторую группу методов применяют для проверки правильности передачи кодированной информации, защищенной контрольным разрядом. В месте приема контрольный разряд кода реквизита автоматически вычисляется повторно по тому же алгоритму, что и был использован при кодировании информации, и сравнивается с принятым по каналам связи.
Третью группу используют для посылки по обратному каналу от приемника к отправителю переспроса обнаруженной ошибки в месте приема, после чего переданное сообщение в исправленном виде передается повторно. При таком методе увеличивается стоимость передачи данных, так как каналы связи используются одновременно (прямой и обратный).
При обосновании методов повышения достоверности передачи и переработки информации в АСУ необходимо использовать комплексный подход, который базируется на принципах системности, экономичности и равнокомпонентности.
Программно-аппаратные меры защиты информации в АСУ
Программно-аппаратные меры защиты основаны на использовании различных электронных устройств и специальных программ и выполняющих самостоятельно или в комплексе с другими средствами функции защиты - идентификацию и аутентификацию пользователей, разграничение доступа к ресурсам, регистрацию событий, криптографическое закрытие информации и т.д.
С учетом всех требований и принципов обеспечения безопасности
информации в АСУ в состав системы защиты информации должны быть
включены следующие средства:
- средства аутентификации пользователей и элементов АСУ (терминалов, задач, элементов баз данных и т.п.), соответствующих степени конфиденциальности информации и обрабатываемых данных;
- средства разграничения доступа к данным;
- средства контроля целостности программной и информационной среды АСУ;
- средства криптографического закрытия информации в сетях передачи данных и в базах данных;
- средства регистрации обращения и контроля за использованием защищаемой информации;
- средства реагирования на обнаруженные факты НСД к информации;
- средства антивирусной защиты;
- средства контроля и анализа защищенности;
- средства обнаружения вторжений.
Назначение и виды систем и средств связи на воздушном транспорте
Авиационная электросвязь гражданской авиации - совокупность центров, станций связи, оконечных устройств, различных средств электросвязи, соединенных между собой в сетях электросвязи.
Авиационная электросвязь гражданской авиации должна обеспечивать выполнение следующих основных задач:
- передачу центрами (пунктами) УВД экипажам воздушных судов указаний, распоряжений и различных видов сообщений по обеспечению безопасности и регулярности воздушного движения и получения от них донесений, сообщений на всех этапах полета;
- взаимодействие центров (пунктов) управления воздушным движением в процессе управления воздушным движением, планирования и организации полетов;
- оперативное взаимодействие служб авиапредприятий (предприятий по ИВП и УВД);
- передачу административно-управленческой и производственной информации;
- передачу данных различных АСУ гражданской авиации.
Авиационная электросвязь гражданской авиации делится на следующие виды:
а) фиксированная;
б) подвижная;
в) радиовещание.
Авиационная фиксированная электросвязь организуется для:
- обеспечения взаимодействия центров (пунктов) управления воздушным движением;
- обеспечения взаимодействия служб авиапредприятий ГА (предприятий по ИВП и УВД) в процессе осуществления производственной деятельности;
- обеспечения деятельности производственно-диспетчерских служб и административно управленческого персонала ГА;
- передачи метеорологической и полетной информации;
- обеспечения международных полетов воздушных судов ГА;
- обеспечения взаимодействия с органами ВВС;
- передачи данных;
Авиационная подвижная электросвязь организуется для:
- непосредственного ведения диспетчерами центров (пунктов) УВД радиотелефонной связи с экипажами воздушных судов и передачи данных на протяжении всего полета от начала руления до посадки и окончания руления;
- ведения центрами (пунктами) УВД радиотелефонной и радиотелеграфной связи с экипажами воздушных судов, находящихся в полете, в т.ч. с помощью радиооператоров;
- ведения центрами (пунктами) УВД, аварийно-спасательными службами связи с экипажами воздушных судов, терпящих или потерпевших бедствие.
Авиационное радиовещание организуется для:
- информирования экипажей воздушных судов, находящихся в полете, при оперативном полетно-информационном обслуживании (АФИС);
- автоматической передачи информации в районе аэродрома (АТИС);
- автоматической передачи метеоинформации для экипажей воздушных судов, находящихся на маршруте (ВОЛМЕТ).
Автоматизированное диспетчерское управление перевозками
Управление воздушным движением (УВД) — система организационных и технических мероприятий, обеспечивающая порядок и безопасность полетов воздушных судов в воздушном пространстве и обмен информацией между авиадиспетчерами и экипажами воздушных судов с использованием средств радиосвязи, аэронавигации и ЭВМ.
Управление воздушным движением находится в компетенции государства. ЕС УВД включает широкую сеть пунктов управления: районные центры (РЦ) УВД на воздушных трассах, аэропортовые контрольно-диспетчерские пункты (КДП), местные диспетчерские пункты (МДП) и т. д.
Система управления воздушным движением — автоматизированный сервис, обеспечиваемый наземными службами для управления воздушным движением.
Задача системы состоит в таком проведении воздушных судов через зону своей ответственности, чтобы исключить их опасное сближение по горизонтали и вертикали. Вторичная задача заключается в регулировании потока воздушных судов и доведении необходимой информации экипажам, в том числе погодных сводок и навигационных параметров.
Во многих странах СУВД регулируют воздушные суда всех классов — частные, гражданские и военные. В зависимости от каждого конкретного полёта и типа судна СУВД может давать различные инструкции, обязательные к выполнению экипажем этого судна, либо просто предоставлять необходимую полётную информацию (в том числе рекомендательного характера). В любом случае экипаж несёт ответственность за безопасность своего полёта и может отклоняться от полученных инструкций в чрезвычайных ситуациях.
Комплекс управления воздушным движением — совокупность служб, сооружений и технических средств на территории аэродрома, предназначенная для непосредственного обеспечения взлёта, посадки и руления воздушных судов (самолётов, вертолётов и планеров).
1. Служба организации воздушного движения (ОрВД).
Рабочие места персонала (диспетчеров управления воздушным движением), оснащённые тем или иным оборудованием (от бинокля и радиостанции до автоматизированных рабочих мест на базе быстродействующих вычислительных комплексов), находятся в здании командно-диспетчерского пункта (КДП), который обычно расположен вблизи перрона в точке с хорошим обзором всего лётного поля, взлётно-посадочных полос, рулёжных дорожек и мест стоянок, а на ряде аэродромов — дополнительно в зданиях стартовых диспетчерских пунктов (СДП), расположенных вблизи торцов ВПП.
2. Служба электрорадиотехнического обеспечения полётов — радиотехнические комплексы, позволяющие экипажам воздушных судов вести связь с землёй, определять своё местонахождения в той или иной системе координат и выдерживать заданные траектории маневрирования в районе данного аэродрома, а также заход на посадку, посадку, взлёт и выход из района аэродрома. Обычно включает в себя:
радиостанции различных мощностей и диапазонов;
радиолокационные станции;
радиомаяки;
наземные компоненты навигационных систем;
радиооборудование для захода на посадку.
3. Служба электросветотехнического обеспечения полётов: световое оборудование ВПП и рулёжных дорожек.
4. Метеорологическая служба. Оборудование для наблюдения за фактической погодой на аэродроме с последующей передачей этих данных (посредством радиовещательных передач АТИС, ВОЛМЕТ и по другим радиоканалам) экипажам воздушных судов, производящих взлёт или посадку на аэродроме, и авиадиспетчерам. На небольших аэродромах метеорологическое оборудование (датчики для измерения параметров ветра, горизонтальной видимости, облачности, температуры и влажности воздуха, атмосферного давления и т. д.) располагаются на метеоплощадке вблизи КДП, а на крупных аэродромах — в нескольких точках лётного поля (у торцов ВПП, вблизи середины ВПП и т. п.).
5. Штурманская служба.
6. Служба аэронавигационной информации.
Важной составляющей информационного обеспечения комплекса управления воздушным движением является Сеть авиационной фиксированной электросвязи (АФТН).
АФТН (AFTN – Aeronautical Fixed Telecommunication Network) - информационная сеть гражданской авиации. «Фиксированная» – подразумевает связь по проводам, в отличии от «подвижной электросвязи» по радио с экипажами ВС.
Сеть АФТН используется органами управления воздушным движением и авиапредприятиями ГА (аэропорты, авиакомпании, агентства воздушных сообщений, метеорологическими службами и др.) для приема и передачи аэронавигационной и метеорологической информации, планов полётов (флайт-планов), оперативной информации о движении ВС и прочей производственной информации.
АФТН была разработана для управления воздушным движением. До факсов, электронной почты АФТН был единственным видом документированной скоростной системой связи для УВД. С точки зрения доверительности этот вид связи актуален и сейчас. Доверительность обеспечивается в первую очередь тем, что информация не передается по общедоступным каналам, таким, как Интернет, но по выделенным корпоративным каналам ГА. Также контролируется адрес(а) отправителя, который идентифицирует предприятие, службу, должностное лицо.
Ведомственная сеть ГА организована на базе семи центров «Аэронет», которые связаны между собой каналами передачи данных, а абоненты сети подключены к ближайшим ЦКС телеграфными каналами. В результате эта сеть охватывает авиапредприятия России и зарубежных стран, входящих в международную организацию ИКАО.
Исторически оконечными приемо-передающим станциями (абонентами АФТН) были телеграфные аппараты (телетайпы). Сейчас они повсеместно заменены на компьютеры.
Среда передачи: выделенные каналы связи (телеграфные каналы) через провода, релейки, радиоканалы. Внутри авиапредприятия средой передачи может быть локальная сеть.
Объекты передачи: информационные сообщения – телеграммы, как кодированные (метеоинформация, информации о движении ВС), так и с произвольным текстом производственного, технологического или коммерческого содержания.
Одной из самых больших отраслевых сетей передачи данных на сегодняшний день является сеть SITA, принадлежащая Международной Организация Авиационной Электросвязи СИТА (SITA- Sosioto International de Telecommunicatious Aeronautiques -Международная Организация по Телекоммуникациям в Авиации).
Сеть SITA связывая более 50000 пользователей- авиаторов в 210 странах и регионах мира. По сети обеспечивается передача данных, касающихся движения воздушных судов и безопасности полетов, а также различная оперативная, техническая, коммерческая и административная информация.
Прием-передача сообщений в этой сети ведется с использованием SITATEX Автоматизированная система передачи данных SITATEX позволяет передавать по сети передачи данных телеграфные и телексные сообщения, факсы, компьютерные файлы и пр.
По желанию своих членов SITA разработала систему дистанционной связи земля / самолет (AIRCOM), которая гарантирует обмен цифровыми данными между самолетом и наземной сетью дистанционной связи. Услуга SITA AIRCOM обеспечивает связь «борт-земля» за счет сети, объединяющей 850 наземных УКВ станций приема передачи, расположенных в 160 странах мира. В настоящее время к сети SITA AIRCOM подключено 8000 судов 180 авиакомпаний по всему миру, которые с успехом работают с данным решением для обеспечения связи «борт-земля», передачи голоса и данных.
Диспетчерские разрешения, сводные загрузочные ведомости, расписания экипажей и рейсов отправляются непосредственно в кабину пилотов. Система позволяет авиакомпании отслеживать расчетное время прибытия, что приводит к повышению контроля над полетными операциями.
Услуга SITA AIRCOM Datalink повышает качество обслуживания пассажиров. Решение позволяет оперативно информировать наземные службы о необходимости заказа специальных услуг для пассажиров. Также автоматизированная система передает на борт информацию о гейтах для стыковочных рейсов, что способствует экономии времени путешественников, и как следствие также минимизирует возможность задержки рейсов.
Отчеты о местоположении воздушного судна облегчают диспетчерам слежение за полетными операциями. Мониторинг работы основных систем воздушного судна существенно повысит оперативность инженерной службы и поможет уменьшить время простоя по техническим причинам.
Метеосводки, передаваемые с земли на борт воздушного судна посредством системы AIRCOM Datalink, помогают экипажам избежать полетов в зонах сложных метеоусловий, а также использовать максимально выгодный с экономической точки зрения маршрут. Таким образом, для членов экипажа и пассажиров обеспечивается более комфортабельный и безопасный полет.
Вопросы для самоконтроля:
Дайте определение информационного обеспечения.
Перечислите требования, предъявляемые к данным АСУ.
Что входит в состав информационного обеспечения АСУ?
Назовите элементы внешнего информационного обеспечения.
Что такое классификатор?
Для чего применяется кодирование информации?
Что такое «унифицированная система документации»?
Что включает в себя внутримашинное информационное обеспечение?
Дайте определение базы данных.
Какие функции выполняет СУБД?
Каким образом организована реляционная БД?
Дайте понятие первичного и вторичного ключа.
Что такое транзакция?
Что такое электронный билет?
Какие преимущества предоставляет технология электронного билетооформления для транспортных предприятий?
Какие удобства предоставляет электронный билет для пассажира?
Охарактеризуйте методы контроля данных, используемых в АСУ.
Перечислите меры защиты информации в АСУ.
Решение каких задач обеспечивает авиационная электросвязь?
Охарактеризуйте виды электросвязи в гражданской авиации.
Для каких целей на воздушном транспорте используется сеть АФТН?
Опишите услуги SITA по обеспечению связи
Рекомендуемая литература:
[1] стр.161-171, [3] стр.21-35, стр.87-97, [21], [25]